專利名稱：一種高濃度改性膠粉及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高濃度改性膠粉及其制備方法，以其用于公路建設(shè)。
背景技術(shù)：
汽車工業(yè)和交通運輸業(yè)已經(jīng)逐漸成為我國的支柱產(chǎn)業(yè)，因此也產(chǎn)生了大量廢舊輪胎。輪胎中的橡膠材料內(nèi)部的復(fù)雜的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并且添加了大量的填料和軟化油等物質(zhì)，這些都極大限制了其回收利用，而使用廢輪胎來生產(chǎn)膠粉是人們公認(rèn)的十分合理有效的途徑之一。我國高速公路鋪設(shè)速度穩(wěn)居世界第一，總里程也躍居世界第二，公路行業(yè)的快速發(fā)展極大的促進(jìn)了路面材料的發(fā)展，人們對浙青混凝土性能的要求也越來越高。廢橡膠粉改性浙青技術(shù)因其在環(huán)保和對浙青高低溫性能的提高上的雙重優(yōu)勢，已逐步成為一種理想的路面材料。廢膠粉改性浙青具有環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點是顯而易見的，但是當(dāng)前廢膠粉改性浙青技術(shù)的廢橡膠粉添加量為15% 25%左右，對膠粉的消耗量并不是十分巨大。由于膠粉的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在濕法工藝中為保證其在浙青中的充分溶脹，往往需要較長的加工時間，因此，給實際的生產(chǎn)也帶來了不便。而對干法工藝，未能充分的溶脹給膠粉浙青的性能也帶來了不利的影響。因此，開發(fā)一種填充量大，可提高生產(chǎn)效率，并且路用性能優(yōu)異的道路改性浙青用膠粉具有重大的社會意義和行業(yè)價值。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種高濃度改性膠粉及其制備方法。一種高濃度改性膠粉，其特征在于所述改性膠粉由填充阻隔劑和膠粉組成，所述填充阻隔劑為亞麻油酸、脂肪酸、環(huán)烷油、白礦油、硅油、油酸、廢機油、廢塑料裂解油、成品脫質(zhì)浙青中的一種或幾種。所述填充阻隔劑和膠粉的質(zhì)量比為100 50 110。所述填充阻隔劑和膠粉的質(zhì)量比為100 70 100。所述膠粉為廢輪胎制得的橡膠粉，粒徑為20 120目。上述改性膠粉的制備方法，其特征在于包括以下步驟首先將部分調(diào)和好的所述填充阻隔劑噴灑至膠粉上，通過高速攪拌進(jìn)行預(yù)混，攪拌后風(fēng)冷，放置40-60小時得到預(yù)溶脹膠粉；而后使用雙輥開煉機將預(yù)混得到的預(yù)溶脹膠粉與剩余填充阻隔劑進(jìn)行剪切共混，充分溶脹后使用高速攪拌將其攪拌至分散，并室溫下放置40-60h充分發(fā)育，制得所述改性膠粉。所述填充阻隔劑噴灑時加熱至50°C 60°C，填充阻隔劑與廢膠粉的攪拌溫度為 50°C 70°C，風(fēng)冷后溫度為30°C 40°C，風(fēng)冷后放置48h，分散后室溫放置48小時。所述高速攪拌的速度為800 1500r/min,時間為5 30min。所述雙輥開煉機的參數(shù)設(shè)置為，輥間距為O. 2mm，溫度為40°C，轉(zhuǎn)速比為I. 15。所述混煉后膠粉的攪拌速度為600r/min,時間3 lOmin。
本發(fā)明提供一種高濃度改性膠粉，其中改性膠粉的組成為廢膠粉100份，填充阻隔劑51 110份，以70 100份為優(yōu)選。所述廢膠粉為廢輪胎制得的橡膠粉，粒徑為20 120目，以40-80目為優(yōu)選。技術(shù)指標(biāo)符合《硫化橡膠粉GB/T 19208-2008》;填充阻隔劑為亞麻油酸、脂肪酸、環(huán)烷油、白礦油、硅油、油酸、廢機油、廢塑料裂解油、成品脫質(zhì)浙青中的一種或多種。通過將一定比例的浙青輕質(zhì)組分及輕質(zhì)組分類似物按照設(shè)定比例，采取2步法的工藝，均勻涂覆于膠粉表面，并讓其向膠粉內(nèi)部擴散，達(dá)到膠粉充分預(yù)溶脹的目的。同時，通過輕質(zhì)組分及輕質(zhì)組分類似物的填充，可以很好的保持膠粉的彈性、降低膠粉的密度并軟化膠粉表面。這樣制得的改性膠粉可以提高廢膠粉與浙青之間的相容性，使膠粉可快速穩(wěn)定的分散于浙青之中，提高膠粉浙青的儲存穩(wěn)定性。膠粉的預(yù)溶脹會使其對浙青中相關(guān)組分的吸收大幅降低，從而保證改性浙青黏度適中，并提高膠粉改性浙青的低溫性能。通過補強劑的添加，可進(jìn)一步提高改性浙青的高溫性能，制得性能優(yōu)異的高濃度膠粉改性浙青。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明創(chuàng)新點如下(I)優(yōu)選浙青輕質(zhì)組分及輕質(zhì)組分類似物，按照浙青溶脹過程中對兩種輕質(zhì)組分吸收的比例不同為依據(jù)，進(jìn)行填充阻隔劑的調(diào)配，對膠粉進(jìn)行預(yù)溶脹處理。(2)通過填充阻隔劑對膠粉的預(yù)溶脹，減少了膠粉加入浙青中后對浙青中輕質(zhì)組分的吸收，從而降低了膠粉浙青的黏度，從而可大幅提高膠粉在浙青中的添加使用量。實際膠粉摻量達(dá)到50份以上。(3)通過填充阻隔劑對膠粉的預(yù)溶脹，降低了膠粉的密度，軟化了膠粉表面硬度， 提高了膠粉與浙青的相容性，大幅改善了膠粉改性浙青的抗離析性能。(4)通過噴涂高速攪拌工藝制備的改性膠粉，保持了膠粉的粉體形態(tài)，與現(xiàn)有母料技術(shù)通過雙螺桿等方法造粒相比，保持了膠粉的彈性以及力學(xué)性能，并節(jié)約了能耗及成本。本發(fā)明開發(fā)了一種填充量大，可提高生產(chǎn)效率，并且路用性能優(yōu)異的膠粉改性浙青用膠粉，具有重大的社會意義和行業(yè)價值。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。針入度按GB/T 0604-2000測試；5°C延度按GB/T 0605-2000測試；軟化點按GB/ T0606-1993測試；布氏旋轉(zhuǎn)黏度按GB/T 0625-2000測試。實施例I按質(zhì)量份數(shù)，將100份廢膠粉在反應(yīng)釜內(nèi)，首先以400r/min低速攪拌3min，而后以 600r/min高速攪拌lmin,并升溫至45 ,將45份預(yù)熱至5(TC的填充阻隔劑(娃油亞麻油酸=2 I)噴入到上述廢膠粉中，在55°C的溫度下，以1200r/min高速攪拌5min，風(fēng)冷 2min，溫度降到40°C時，存儲48h，然后使用雙輥開煉機將預(yù)混膠粉與10份填充阻隔劑進(jìn)行剪切共混處理，而后攪拌至分散，常溫存儲48h后，即得高性能高填充量浙青用改性膠粉。實施例2按質(zhì)量份數(shù)，將100份廢膠粉在反應(yīng)釜內(nèi)，首先以500r/min低速攪拌lmin，以 800r/min高速攪拌3min，并升溫至45°C，將55份預(yù)熱至50°C的填充阻隔劑(環(huán)烷油工業(yè)油酸=3 I)噴入到上述廢膠粉中，以800r/min高速攪拌2min,風(fēng)冷3min,溫度降低至 40°C后存儲48h，然后使用雙輥開煉機將預(yù)混膠粉與15份填充阻隔劑進(jìn)行剪切共混處理， 而后攪拌至分散，常溫存儲48h，即制得高性能高填充量浙青用改性膠粉。 實施例3 按質(zhì)量份數(shù)，將100份廢膠粉在反應(yīng)釜內(nèi)，首先以400r/min低速攪拌3min，然后改用800r/min高速攪拌3min，并升溫至45°C，將70份預(yù)熱至60°C的填充阻隔劑(廢塑料裂解油脫質(zhì)浙青=4 I),以800r/min高速攪拌2min,風(fēng)冷5min,存儲48h,然后使用雙棍開煉機將預(yù)混膠粉與20份填充阻隔劑進(jìn)行剪切共混處理，而后攪拌至分散，存儲48h，制得高性能高填充量浙青用改性膠粉。將實施例I 3所述改性膠粉，按照質(zhì)量比50 100,60 100和70 100的比例與基質(zhì)浙青在180°C下，以1000r/min攪拌20min后高速(10000r/min)剪切30min,測試其性能指標(biāo)，其中，膠粉加入量為通過改性膠粉的填充阻隔劑含量換算得到的純膠粉用量， 測試結(jié)果如表I所示。表I為實施例I 3所述膠粉浙青樣品的性能指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種高濃度改性膠粉，其特征在于所述改性膠粉由填充阻隔劑和膠粉組成，所述填充阻隔劑為亞麻油酸、脂肪酸、環(huán)烷油、白礦油、硅油、油酸、廢機油、廢塑料裂解油、成品脫質(zhì)浙青中的一種或幾種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高濃度改性膠粉，其特征在于所述填充阻隔劑和膠粉的質(zhì)量比為100 50 110。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高濃度改性膠粉，其特征在于所述填充阻隔劑和膠粉的質(zhì)量比為100 70 100。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高濃度改性膠粉，其特征在于所述膠粉為廢輪胎制得的橡膠粉，粒徑為20 120目。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的改性膠粉的制備方法，其特征在于包括以下步驟首先將部分調(diào)和好的所述填充阻隔劑噴灑至膠粉上，通過高速攪拌進(jìn)行預(yù)混，攪拌后風(fēng)冷，放置40-60小時得到預(yù)溶脹膠粉；而后使用雙輥開煉機將預(yù)混得到的預(yù)溶脹膠粉與剩余填充阻隔劑進(jìn)行剪切共混，充分溶脹后使用高速攪拌將其攪拌至分散，并室溫下放置 40-60h充分發(fā)育，制得所述改性膠粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的改性膠粉的制備方法，其特征在于所述填充阻隔劑噴灑時加熱至50°C 60°C，填充阻隔劑與廢膠粉的攪拌溫度為50°C 70°C，風(fēng)冷后溫度為30°C 400C,風(fēng)冷后放置48h,分散后室溫放置48小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的改性膠粉的制備方法，其特征在于所述高速攪拌的速度為 800 1500r/min,時間為 5 30min。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的改性膠粉的制備方法，其特征在于所述雙輥開煉機的參數(shù)設(shè)置為，棍間距為O. 2mm,溫度為40°C,轉(zhuǎn)速比為I. 15。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的改性膠粉的制備方法，其特征在于所述混煉后膠粉的攪拌速度為 600r/min,時間 3 IOmin0
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高濃度改性膠粉及其制備方法，屬于道路建設(shè)改性瀝青領(lǐng)域。針對現(xiàn)有膠粉改性瀝青技術(shù)膠粉用量不夠高，以及濕法改性中存在的二次污染和高能耗問題，采用膠粉預(yù)處理的方法，制備改性膠粉，將本發(fā)明的改性膠粉與瀝青通過高速剪切的方法共混制備高濃度膠粉改性瀝青時，改性膠粉填充量達(dá)50份以上。該改性膠粉的制備工藝簡單，膠粉使用量大，性能優(yōu)異，性價比高，具有重要的社會意義和環(huán)保價值。
文檔編號C08L21/00GK102604180SQ201210030978
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月10日
發(fā)明者劉晶晶, 張立群, 李曉林, 江寬, 董大偉, 鄭廣宇 申請人:中膠橡膠資源再生有限公司